FPGA-Entwicklung: Erfahrungen mit FPGA-Typen

Wir entwicklen Designs für alle gängigen FPGAs, dabei kommen oft SoCs zum Einsatz.

FPGA - System on Chip (SoC)

FPGA SoCs gibt es sowohl mit Hard-IP in Form von ARM Cores oder als Softcores. In beiden Fällen kann man die Systeme um eigene Peripherie erweitern und so an die jeweiligen Probleme anpassen.

ARM-Hard-IP

Sowohl Altera/Intel als auch Xilinx bieten FPGAs mit integriertem ARM-Microcontrollern an. Diese verfügen schon um eine umfangreiche Peripherie, wie:

  • Ethernet
  • USB
  • SPI
  • I2C
  • CAN

Über das AXI-Interface kann selbstentwickelte Peripherie angebunden werden. Durch Taktfrequenzen von 800 MHz bieten sie eine hohe Performance. Auf diesen SoCs läuft meistens Linux.

ARM-Hard-IP

Mikroprozessor Soft-IP

Für viele FPGAs gibt es Mikrocontroller als Soft-IP. Diese laufen mit einem deutlich geringeren Takt, können sowohl mit vom Hersteller bereitgestellte als auch selbstentwickelte Peripherie erweitert werden. Da hier auch der AXI-Bus verwendet wird, kann eine einfache Migration zwischen Hard- und Softcores erfolgen. Auf den Softcores läuft in der Regel eine Bare-Metal-Anwendung.

"Timing not met" ...?

Auch sauberes Einhalten aller Regeln des synchronen Designs garantiert kein Erreichen des Timing-Closure. Manchmal erhält man trotzdem Fehlermeldungen oder Warnungen wie "Timing not met". Abhilfe schaffen zusätzliche Pipelining-Stufen. Wir verfügen über umfangreiche Kenntnisse, um auf den verschiedenen FPGA-Typen das Timing zu verbessern.